JP3508402B2 - ボールねじ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械、産業機
械等に用いられるボールねじの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のボールねじとしては、図
１９，図２０に示すものが知られている。このボールね
じは、ねじ軸ａの外周面に設けた螺旋状のねじ溝ｂと、
ボールねじナットｃの内周面に設けた螺旋状のねじ溝ｄ
との間に複数のボールｅを介在させ、ねじ軸ｂ（又はボ
ールねじナットｃ）の回転をボールｅを介してボールね
じナットｃ（又はねじ軸ｂ）の軸方向の変位に変換する
ものである。ボールねじナットｃの端部には、該ボール
ねじナットｃの内部に充填された潤滑剤の洩出及び外部
からの異物の侵入を防止するため、シール部材ｆが装着
されている。

【０００３】シール部材ｆは、ポリアセタール樹脂等の
樹脂材でリング状に形成されたものが一般的であり、そ
の内周面にねじ軸ａのねじ溝ｂに嵌合する凸部ｇを有す
ると共に、そのリングを切断する径方向の切欠き（切
割）ｊが１ヵ所設けてある。そして、当該切割ｊを開き
リングを拡開させてねじ軸ａに嵌め合わせた後、ボール
ねじナットｃの端部外周面からシール取付けねじｈをね
じ込み、シール部材ｆの外径面を内側に強く圧迫するこ
とにより固定されている。

【０００４】しかしながら、リング状のシール部材ｆを
ねじ軸ａに嵌め込んだ後、止めねじｈによってボールね
じナットｃに固定しているので、ねじ軸ａのねじ溝ｂと
シール部材の凸部ｇとの嵌合すき間は、ねじ軸ａとシー
ル部材ｆとの寸法関係に依存することになる。このた
め、嵌合すき間は常にゼロになるとは限らず、ボールね
じの使用条件によっては十分なシール性が得られない場
合がある。

【０００５】このような不都合を解消するために、例え
ば図２１〜図２３に示すようなシール部材ｍを有するボ
ールねじが提案されている。このものは、リング状のシ
ール部材ｍの外側の端面から軸方向の途中までの部分を
切欠きｋにより周方向の複数箇所で分割し、かつ、周方
向の一カ所をリングを切断する径方向のスリットｏで切
り離してボールねじナットｃの端部に装着し、分割され
た部分をガータスプリングｎ等で内径側に弾性的に押圧
することにより、ねじ軸ａのねじ溝ｂとシール部材ｍの
凸部ｇとの嵌合すき間をゼロ以下にしている。さらに、
シール部材ｍをプラスチックグリースで形成して、嵌合
すき間をゼロ以下にしたことによって増大するねじ軸ａ
のねじ溝ｂと凸部ｇとの間の摩擦抵抗を、シール部材ｍ
から滲み出る潤滑剤によって小さくしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】シール部材ｍをガータ
スプリングｎ等で締めつけると共に、シール部材自体に
潤滑剤を含有させて摩擦抵抗の低減を図った前記従来の
ボールねじにあっては、確かに嵌合すき間を常にゼロ以
下に保ってシール性を確保することができる。しかしシ
ール部材ｍの固定については、依然としてシール取付け
ねじｈでシール部材ｍを内側に押圧するものであり、プ
ラスチックグリースからなるシール部材ｍの潤滑剤含有
量を多くすると軟らかくなり過ぎてしまい、シール取付
けねじｈを締め付けて固定することが難しくなる。それ
ゆえシール部材の潤滑剤含有量を十分に多くしてシール
寿命を延長することができないという問題点がある。

【０００７】本発明は、このような従来のボールねじの
問題点に着目してなされたものであり、ねじ軸のねじ溝
とシール部材とのシール性をより向上させると共に、シ
ール部材の潤滑剤含有量を十分に多くしても確実に固定
して取付けることができ、その結果長期間にわたり十分
なシール性能を維持して良好な機能を発揮できるボール
ねじを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に係るボールねじは、螺旋状の
ねじ溝を外周面に有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に
対応するねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に多数のボ
ールを介し螺合されるボールねじナットと、前記ねじ軸
のねじ溝に嵌合する凸部を内周面に有するシール部材と
を備え、前記ボールねじナットの端部外周面からねじ込
まれたシール取付けねじにより前記シール部材を前記ボ
ールねじナットの端面に形成された環状の凹部内に固定
して構成されるボールねじにおいて、前記シール部材を
潤滑剤含有ポリマから形成するとともに、前記シール部
材の外周面に形成された複数の凹所に円筒状の補強部材
を設け、これらの補強部材内に前記シール取付けねじの
先端部を係合させて前記シール部材を前記凹部内に固定
したことを特徴とするものである。

【０００９】ここで、上記潤滑剤含有ポリマは、例え
ば、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリブチレン，ポ
リメチルペンテン等の基本的に同じ化学構造を有するポ
リオレフィン系ポリマーの群から選定したポリマに、潤
滑剤としてポリα−オレフィン油のようなパラフィン系
炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキル
ジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エ
ステルやトリメリット酸エステルのようなエステル油等
のいずれかを混合したものを用いることができる。尚、
混合したものに予め酸化防止剤，錆止め剤，あわ消し
剤，極圧剤等の各種の添加剤を加えたものでもよい。

【００１０】上記潤滑剤含有ポリマの組成比は、全重量
に対してポリオレフィン系ポリマーが２０〜９０重量
％、潤滑剤８０〜１０重量％より好ましくは潤滑剤７０
〜４０重量％である。ポリオレフィン系ポリマーが２０
重量％未満の場合は、シール部材として必要な硬さ、強
度等が得られない。また、ポリオレフィン系ポリマーが
９０重量％を超える場合（潤滑剤が１０重量％未満の場
合）は、潤滑剤の供給が少なくなり、ボールねじ自体の
潤滑不良が生じる。

【００１１】上記ポリマーの群は、基本構造は同じでそ
の平均分子量が異なっており、１×１０³ 〜５×１０⁶
の範囲におよんでいる。その中で、平均分子量１×１０
³ 〜１×１０⁶ という比較的低分子量のものと、１×１
０⁶ 〜５×１０⁶ という超高分子量のものとを、単独も
しくは必要に応じて混合して用いる。

【００１２】また、シール部材の機械的強度を向上させ
るため、上述のポリオレフィン系ポリマーに、以下のよ
うな熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を添加したもので
もよい。

【００１３】熱可塑性樹脂としては、ポリアミド，ポリ
カーボネート，ポリブチレンテレフタレート，ポリフェ
ニレンサルファイド，ポリエーテルスルホン，ポリエー
テルエーテルケトン，ポリアミドイミド，ポリスチレ
ン，ＡＢＳ樹脂等の各樹脂を使用することができる。

【００１４】熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステ
ル樹脂，尿素樹脂，メラミン樹脂，フェノール樹脂，ポ
リイミド樹脂，エポキシ樹脂等の各樹脂を使用すること
ができる。

【００１５】これらの樹脂は、単独または混合して用い
てもよい。さらに、ポリオレフィン系ポリマーとそれ以
外の樹脂とをより均一な状態で分散させるために、必要
に応じて適当な相溶化剤を加えてあってもよい。

【００１６】また、シール部材の潤滑剤含有ポリマとし
ては、上記のようなポリオレフィン系ポリマーと潤滑剤
との組み合わせの他に、潤滑剤を含有した状態で硬化し
たポリウレタンゴムからなるものとすることができる。

【００１７】ポリウレタンゴムは、ポリイソシアネート
と活性水素化合物との反応により生成する化合物であ
り、ポリイソシアネートとしてはトリレンジイソシアネ
ート，ヘキサメチレンジイソシアネート等を使用でき
る。活性水素化合物としては、ポリブタジエン等の炭化
水素，ポリオキシプロピレン等のポリエーテル，ひまし
油，ポリエステル，ポリカーボネート等の長鎖活性水素
化合物，水，エチレングリコール等のポリヒドロキシ化
合物，アミノアルコール，ポリアミノ化合物等の短鎖活
性水素化合物を使用できる。

【００１８】含有される潤滑剤はグリースであり、鉱油
リチウム石けんグリース等の通常のグリースが使用でき
る。ポリウレタンゴムとグリースとの配合比としては、
ポリウレタンゴム４０〜９０重量％、グリースは６０〜
１０重量％で好ましくは５０〜３０重量％である。ポリ
ウレタンゴムが４０重量％未満ではシール部材として必
要な強度が出ない。一方、グリースが１０重量％未満で
は潤滑剤の供給量が少な過ぎる。

【００１９】本発明のシール部材に用いる補強部材は、
例えばアルミニウム，ＳＰＣＣ，ＳＥＣＣ等の金属製、
または耐油性の大きいポリアミド（ナイロン６６）樹脂
やＰＰＳ樹脂等のプラスチック製とすることができる。
形状は円環状ないし円弧状とされ、潤滑剤含有ポリマか
らなるシール部材の外周側に圧入，接着，一体成形（イ
ンサート成形）等の手段で固着される。

【００２０】本発明の請求項１に係るボールねじにあっ
ては、シール部材の材料として潤滑剤含有ポリマを用い
ており、シール部材自体から潤滑剤が徐々に滲みだして
自己潤滑を行う。そのため、外部から潤滑剤を供給する
ことなくボールねじの機能を長期間にわたり良好に維持
できる。

【００２１】上記潤滑剤含有ポリマは、潤滑剤含有量が
多い程潤滑剤の滲みだし期間が長いから、長期にわたり
潤滑機能を発揮することができる。しかし反面、潤滑剤
含有量が多い程シール部材は軟らかくなり、取付けねじ
を締め付けても締め付け個所の局部的変形で締め付け力
が吸収されてしまい、ボールねじナットへの固定が困難
になってくる。ところが、本発明にあっては、潤滑剤含
有ポリマにより形成したシール部材の外周側に設けた補
強部材が、シール取付けねじの締め付け力を周方向に広
く分散させて当該シール部材の局部的変形を防止する。
したがって、たとえ潤滑剤含有量が多い軟らかいシール
部材であっても、外周側からほぼ平均した押圧力で安定
に取りつけられる。したがって、潤滑剤含有量を多くし
た寿命の長いシール部材の使用が可能である。

【００２２】本発明の請求項２に係るボールねじは、請
求項１記載のボールねじにおけるシール部材を、周方向
に連続したリング状とし、その内周面の凸部がねじ軸の
ねじ溝にゼロ以下の嵌合すき間で嵌合するようにした。

【００２３】ここで、嵌合すき間がゼロ以下とは、嵌合
すき間がゼロの状態或いは締代をもった状態（マイナス
すき間）をいい、具体的には例えばすき間０〜−０．１
ｍｍ程度を意味する。

【００２４】通常、シール部材の嵌合すき間がマイナス
になるとシールトルクが大きくなり、シールに摩耗が発
生してシール性が低下するのであるが、請求項２に係る
発明にあっては、シール部材の材料として潤滑剤含有ポ
リマを用いており、シール部材自体から潤滑剤が徐々に
滲みだして自己潤滑を行う。そのため、シールトルクが
小さくなり、その結果シール部材の摩耗が少なくて済み
長期間にわたり高いシール性を維持できる。

【００２５】また、請求項２に係る発明は、シール部材
を周方向に連続したリング状としたため、リングの収縮
につれてシール部材の内径面が自動的にねじ軸を締めつ
けることとなり、その結果高いシール性が維持される。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１，図２は本発明の一実施形態
例であり、図１はボールねじの要部断面図、図２はシー
ル部材の正面図である。

【００２７】まず、図１に従って全体構成を説明する
と、ボールねじは、螺旋状のねじ溝１ａを外周面に有す
るねじ軸１に、ボールねじナット２が多数のボール３を
介して螺合されている。ボールねじナット２はねじ軸１
のねじ溝１ａに対応するねじ溝２ａを内周面に有する。
ボール３はねじ溝１ａ，２ａによって形成された螺旋状
空間をねじ軸１の回転方向に転動しつつボールねじナッ
ト２の胴部に設けられたボール循環路（図示せず）に導
かれて循環移動する。そして、ねじ軸１が回転すると、
ボール３の転動を介してボールねじナット２がねじ軸１
に沿って直線方向に送られる。

【００２８】前記ボールねじナット２の端面には環状の
凹部４が形成されており、この凹部４に潤滑剤含有ポリ
マからなる周方向に連続したリング状のシール部材５が
嵌め込まれている。当該シール部材５は、ねじ軸１のね
じ溝１ａに嵌合する凸部５ａを内周面に有すると共に、
外周面には、全周にわたり環状の溝７が形成されてお
り、この溝７内には例えば冷延鋼板（ＳＰＣＣ）製のリ
ング状の補強部材８が、嵌合されている。そして、ボー
ルねじナット２の端部外周面からねじ込み、先端を前記
補強部材８に当てたシール取付けねじ６の締め付けによ
って凹部４内に固定されている。

【００２９】前記補強部材８は本発明において重要な要
素である。すなわち、補強部材８が無い場合には、シー
ル部材５を凹部４内に固定するにあたり、シール取付け
ねじ６の先端を直接にシール部材５の外周面に当てて押
圧することとなる。そのため、シール部材５があまりに
軟らかいとシール取付けねじ６に当たる箇所のみが局部
的に変形してしまい、締付け力がシール部材全体には及
ばず確実な固定が困難になる。一方、潤滑剤含有ポリマ
は潤滑剤含有量の割合が多くなるほど軟らかくなる。換
言すると、シール部材５の確実な固定を保証するために
シール部材５の潤滑剤含有量が規制されてしまい、潤滑
剤含有量を十分に多くしてシール寿命を延長することが
できない。ところが実施形態例においては、補強部材８
でシール部材５の外周を補強したため、潤滑剤含有ポリ
マの含油量を多くしても、シール取付けねじ６の締付け
力は補強部材８を介してシール部材５のほぼ全体に及ぶ
こととなり、確実な固定が実現できる。このため、シー
ル部材５からの潤滑剤供給期間を大幅に延長することが
可能である。

【００３０】前記シール部材５について更に詳細に説明
すると、潤滑剤含有ポリマで周方向に連続して形成され
ており、従来のシール部材のように切欠きで不連続のリ
ングとしたものとは異なる。その連続した内周面の凸部
５ａをねじ軸のねじ溝１ａに嵌合してねじ軸１に取り付
けた状態での嵌合すき間はゼロ以下即ち−０．１ｍｍに
なっている。

【００３１】このシール部材５は、潤滑剤含有ポリマを
加熱溶融した後、所定の金型に注入して加圧しながら冷
却固化させて成形される。成形法は圧縮成形もしくは射
出成形等が可能である。

【００３２】本実施形態例の潤滑剤含有ポリマとして
は、低分子量ポリエチレン（分子量１×１０³ 〜５×１
０⁵ ）４５重量％と超高分子量ポリエチレン（分子量１
×１０ ⁶ 〜５×１０⁶ ）５重量％からなるポリエチレン
に、潤滑剤としてパラフィン系鉱油５０重量％を混合し
たものを用いており、潤滑剤の含有量が潤滑剤含有ポリ
マ全体の半分と非常に大きな割合を占めている。

【００３３】かかる構成のボールねじにおいては、シー
ル部材５の凸部５ａの内径を予めねじ軸１のねじ溝１ａ
に対して嵌合すき間ゼロ以下となるように設定したもの
を嵌合させているので、嵌合後に更に従来のようなガー
タスプリング等の押圧部品を用いないで済む。この結
果、ボールねじの製造コストの低減を図ることができ
る。

【００３４】また、シール部材５を潤滑剤含有ポリマで
形成しているので、嵌合すき間をゼロ以下にすることに
よって増大するねじ軸１のねじ溝１ａとシール部材５の
凸部５ａとの間の摩擦抵抗を、シール部材５から滲み出
た潤滑剤によって小さくすることができる。この結果、
摩擦によるトルクの上昇及びシール部材５の発熱を抑制
することができる。

【００３５】また、シール部材５から経時的に徐々に滲
み出た潤滑剤は、ねじ軸１の回転に伴ってねじ溝１ａに
供給され、その後、ねじ溝１ａを介して該ねじ溝１ａ内
を転動するボール３及びボールねじナット２のねじ溝２
ａへと均一にくまなく供給されるので、ボールねじナッ
ト２内に外部から潤滑剤を供給しなくても、低トルクで
良好な運転を長期間続けることができる。しかも、本実
施形態例の潤滑剤含有ポリマの潤滑剤含有量の割合は、
低分子量ポリエチレン４５重量％，超高分子量ポリエチ
レン５重量％，潤滑剤としてのパラフィン系鉱油５０重
量％を混合してなる潤滑剤含有ポリマ全体の半分と非常
に多くしてあるから一層長期間にわたり自己潤滑が可能
で、ボールねじナット２の外部からの潤滑剤供給がなく
ても済む。そのため、潤滑剤をごく少量しか使用できな
い装置、例えば半導体製造装置での潤滑手段として用い
ると効果的である。

【００３６】さらに、シール部材５をその周方向に連続
して形成しているので、シール部材５から潤滑剤が滲み
出て該シール部材５が収縮してきても、その収縮力がね
じ軸１を押圧する力は、ねじ軸１のねじ溝１ａと凸部５
ａとの嵌合すき間を小さくする力として作用する。この
結果、ねじ溝１ａと凸部５ａとの嵌合すき間を長期間に
わたってゼロ以下に維持することができる。

【００３７】図３，図４にシール部材５の他の実施形態
例を示す。この場合の補強部材８の構造は、前記第１の
実施形態例における補強部材８が単純な鉄製の薄肉円環
状であるのに対して、例えばガラス繊維を１０重量％含
有するポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂製でそ
の内面の全周にわたる逆台形状の嵌合突起９を有し、こ
の補強部材８をコアにしてインサート成形でシール部材
５を形成して、シール部材５と補強部材８との両者を一
体化してある点が前、第１の実施形態例とは異なってい
る。

【００３８】この実施形態例における潤滑剤含有ポリマ
としては、低分子量ポリエチレン２０重量％と超高分子
量ポリエチレン１０重量％からなるポリエチレンに、潤
滑剤としてパラフィン系鉱油を７０重量％とさらに多量
の割合で混合したものを用いている。このように多量の
潤滑剤を含有したことで軟らかさを増しても、潤滑剤含
有ポリマと補強部材８とが嵌合突起９を介して強固に一
体化されており、そのためシール取付けねじ６の締付け
力は補強部材８を介してシール部材５の全体に確実に伝
達されて確実に固定できる利点がある。このため、シー
ル部材５からの潤滑剤供給期間をより大幅に延長するこ
とが可能である。

【００３９】その他の作用効果は、上記第１の実施形態
例の場合と同様である。図５，図６にシール部材５の第
３の実施形態例を示す。この実施形態例における潤滑剤
含有ポリマとしては、上記第２の実施形態例と同じ組成
のものを用いている。このシール部材５は、その外径面
の円周３等分の位置に、シール部材５の厚みを軸平行に
貫く断面Ｕ形の溝１０を設けてある。一方で、各溝１０
の溝径よりそれぞれ直径が０．１〜０．１２ｍｍと僅か
に大きい補強部材としてのアルミニウム製の円管１１を
用意しておく。この円管１１の側面には、取付けねじ６
の先端が嵌入する穴１１ｈが開けてある。そして、予め
ボールねじのねじ軸１に嵌め込んだシール部材５を、ボ
ールねじナット２の凹部４に挿入してから、外周３ヵ所
のＵ溝１０に前記円管１１をそれぞれ圧入する（その円
管１１の側面の穴１１ｈがシール取付けねじ６に対向す
る位置にする）。その後、ボールねじナット２に螺合し
たシール取付けねじ６締め付けていき、そのねじ先端を
円管１１の側面の穴１１ｈに進入させて各円管１１ひい
てはシール部材５を固定する。

【００４０】すなわち、この場合はシール外周に円周等
分に配した円管状の補強部材（１１）を介して、シール
取付けねじ６により軟らかいシール部材５を確実に固定
している。補強部材をアルミニウム製の円管としたこと
で軽量且つ低コストのシール部材５を提供できる利点が
ある。その他の作用効果は、上記第１の実施形態例の場
合と同様である。

【００４１】なお、この実施形態例における潤滑剤含有
ポリマは、第１の実施形態例と同一組成のものを使用し
ている。図７，図８にシール部材５の第４の実施形態例
を示す。

【００４２】この実施形態例は、シール部材の潤滑剤含
有ポリマとして、グリース５０重量％含有ポリウレタン
ゴムを使用している点が上記各実施形態例とは異なって
いる。当該グリース含有ポリウレタンゴム製シール部材
５の潤滑剤含有ポリマは、ポリイソシアネートとしての
２，４−トルレンジイソシアネート及び２，６トルレン
ジイソシアネートの混合物（混合比６５：３５、日本ポ
リウレタン工業株式会社製，コロネートＴ−６５，）
と、活性水素化合物としてのポリエステルポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製，ニッポラン４０３
２，）と、グリースとしての鉱油リチウム石けんグリー
ス（昭和シェル株式会社製，アルバニアグリースＮｏ．
２，）とを、反応により生成するポリウレタンゴムとグ
リースの比率が１：１になるように混合し、その混合物
を適当な金型中で加熱硬化させて成形したものである。

【００４３】このようにグリース含有ポリウレタンゴム
を使用した潤滑剤含有ポリマを用いたシール部材５は、
弾力性に富むので締め代を設定し易く、シール性も向上
する利点がある。

【００４４】また、このように潤滑剤含有ポリマ自体が
弾力性に富んでいるものであっても、シール部材５の全
周を補強部材８で補強する必要もない。この場合の補強
部材８は、シール部材５の幅と同じ幅とした１／４円弧
状のＳＰＣＣ製またはＰＰＳ製の補強部材８を２枚、シ
ール部材５の外周面の凹部１２に対向配置して、吸油性
接着剤で面一に接着している。

【００４５】このシール部材５の装着にあたっては、上
記２枚の補強部材８のうちのいずれか一方のほぼ中心部
近くをシール取付けねじ６で押圧する。その押圧力は各
補強部材８及び潤滑剤含有ポリマ自体の弾性によってシ
ール部材５の全体にいき渡り、平均に分配されて均一な
シールが行われる。

【００４６】その他の作用効果は、上記第１の実施形態
例の場合と同様である。図９にシール部材５の第５の実
施形態例を示す。この場合は、上記第４の実施形態例に
おける補強部材８の両端を内径側に折り曲げて突起を設
けた点が異なっている。この突起１３で補強部材８の端
部の接着面積を増やすことにより、剥がれやすい端部の
接着強度が向上する利点がある。潤滑剤含有ポリマとし
ては、上記第４の実施形態例と同じくグリース５０重量
％含有ポリウレタンゴムを使用しており、作用効果は第
４の実施形態例と同様である。

【００４７】図１０にシール部材５の第６の実施形態例
を示す。この場合も、上記第５の実施形態例と同じく補
強部材８の接着強度を増大させたものであるが、但し補
強部材８の裏面全体に多数の突起１４を設けて、両端部
のみでなく補強部材全体の接着強度を高めている点が第
５の実施形態例とは異なっている。これにより、補強部
材８が剥がれにくくなる利点がある。その他の作用効果
は上記第４，第５の実施形態例と同様である。

【００４８】図１１，図１２にシール部材５の第７の実
施形態例を示す。この場合も、上記第４〜第６の実施形
態例と同様に、潤滑剤含有ポリマにはグリース５０重量
％含有ポリウレタンゴムを使用している。

【００４９】補強部材８については、上記第４の実施形
態例と同様、シール部材５の幅と同じ幅とした１／４円
弧状のＳＰＣＣ製またはＰＰＳ製の補強部材８を２枚、
対向配置して用いているが、但しその取り付け方が異な
っている。すなわち、この実施形態例のシール部材５
は、補強部材８の表面に吸油性接着剤を塗布した後に所
定の金型に挿入し、インサート成形で形成されている。

【００５０】したがって、補強部材８はシール部材５の
表面に露出することなく潤滑剤含有ポリマ内部に埋め込
まれており、両者の接合は非常に強固で、剥離する恐れ
は全くないという利点がある。

【００５１】その他の作用効果は上記第４の実施形態の
場合と同様である。なお、上記各実施形態では、シール
部材のボールねじナットへの固定は補強板の外面に取付
けねじの押圧力を加えて行っているものを示したが、こ
れに限らず、図１３に示すように補強部材８にシール取
付けねじ６の貫通孔を設けてシール取付けねじ６を通
し、ねじ先端をシール部材５の外周部に設けた穴１５に
係合させるようにしてもよい。

【００５２】図１４，図１５にシール部材５の第８の実
施形態例を示す。この実施形態例は、補強部材８が円筒
状（スリーブ状）であり、これをシール部材５の外周面
に形成した半径方向の凹所１６に嵌め込んで装着してあ
る点が、上記各実施形態の場合と異なっている。この場
合、二個の円筒状の補強部材８を、シール部材５の外周
面に１８０°の位相で配設しているが、これに限らず、
補強部材８は一個でも良く、または円周等分に三個以上
を配設しても良い。

【００５３】このシール部材５の潤滑剤含有ポリマに
は、低分子量ポリエチレン２０重量％と超高分子量ポリ
エチレン１０重量％からなるポリエチレンに、潤滑剤と
してパラフィン系鉱油を７０重量％の割合で混合して軟
らかさを増したものを用いている。

【００５４】このシール部材５をボールねじナット２へ
固定するには、ナット端面の環状の凹部４にシール部材
５を嵌め込む。その時、ボールねじナット２に予め形成
してある取付けねじ孔６ａに補強部材８の位置を合わせ
る。次いで、取付けねじ孔６ａにシール取付けねじ６を
螺合し、ねじ先端が円筒状の補強部材８の孔に係合する
までねじ込み固定する。

【００５５】この実施形態例では、潤滑剤含有ポリマか
らなる周方向に連続したリング状のシール部材５が、ね
じ軸に対して垂直な方向から嵌着した円筒状の補強部材
８を介してシール取付けねじ６で固定されており、シー
ル取付けねじ６の締付け力が直接シール部材５に加わる
ことがない。すなわち、多量の潤滑剤を含有させた軟ら
かい潤滑剤含有ポリマからなるシール部材５であって
も、ねじ締付け力で変形させることなく確実に且つ容易
に固定することができる利点がある。このため、シール
部材５からの潤滑剤供給期間を大幅に延長することが可
能である。

【００５６】その他の作用効果は、上記第１の実施形態
例の場合とほぼ同様である。図１６，図１７にシール部
材５の第９の実施形態例を示す。この実施形態例は、切
割２０を有するシール部材５に、上記の円筒状（スリー
ブ状）の補強部材８を適用したものである。潤滑剤含有
ポリマからなるシール部材５は、軸方向の長さがやや長
いリング状に形成され、その内周面にねじ軸１のねじ溝
１ａに嵌合する凸部５ａを有すると共に、ねじ軸に対し
て平行な方向にリングを切断する切割２０が１ヵ所設け
てある。シール部材５の外周面には環状の周溝２１が形
成されており、その周溝２１内にガータスプリング２２
が嵌合されている。更に、ガータスプリング２２と干渉
しない位置に、円筒状の補強部材８が嵌着されている
（１ヵ所のみ図示）。

【００５７】この切割付きのシール部材５は、切割２０
を開いてリングを拡開させてねじ軸１に嵌め合わせた
後、ボールねじナット２の端面の凹部４に嵌入され、ナ
ット側面からねじ込んだ取付けねじ６の先端を補強部材
８に係合させることにより固定されている。

【００５８】この実施形態例では、切割２０で拡開して
取り付けたシール部材５を、ガータスプリング２２で弾
性的に締めつけることにより、ねじ軸１のねじ溝１ａと
シール部材５の内周の凸部５ａとの嵌合すき間をゼロ以
下に保っている。嵌合すき間をゼロ以下にしても、シー
ル部材５から滲み出る潤滑剤で摩擦抵抗の増大は抑制さ
れ、長寿命が保証できる。また、シール取付けねじ６の
締付け力が直接シール部材５に加わることがないから、
多量の潤滑剤を含有させた軟らかい潤滑剤含有ポリマか
らなるシール部材５を使用することが可能であり、シー
ル部材５からの潤滑剤供給期間を大幅に延長することが
できる利点がある。

【００５９】その他の作用効果は、上記第１の実施形態
例の場合とほぼ同様である。図１８にシール部材５の第
１０の実施形態例を示す。この実施形態例は、上記第９
の実施形態におけるシール部材５の外側に、合成樹脂製
のラビリンスシール２３を重ねて取り付けたもので、特
に塵埃の多い雰囲気中で使用されるボールねじの場合
に、大きな防塵機能を発揮する利点がある。その他の作
用効果は、上記第１及び第９の実施形態例とほぼ同様で
ある。

【００６０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の請求項
１に係るボールねじによれば、シール部材から滲み出た
潤滑剤をボールねじのねじ溝、ボール及びボールねじナ
ットのねじ溝にくまなく供給することができるので、ボ
ールねじナット内に外部から潤滑剤を供給しなくても、
低トルクで良好な運転を長期間続けることができるとい
う効果が得られる。

【００６１】また、補強部材でシール外周を補強したこ
とで、潤滑剤含有量の多い軟らかいシール部材を使用し
ても確実に固定することができ、従来よりはるかに多量
の潤滑剤を含有させた合成樹脂や合成ゴム材を潤滑剤含
有ポリマとして用いることが可能となり、その結果、従
来より遙に長寿命のシール部材を備えたボールねじを提
供できるという効果を奏する。

【００６２】本発明の請求項２に係るボールねじによれ
ば、請求項１におけるシール部材を周方向に連続させ、
且つシール部材内周面の凸部とねじ軸のねじ溝との嵌合
すき間をゼロ以下にしたため、上記請求項１の効果に加
えて、さらに次の効果が得られる。

【００６３】シール部材が周方向に連続しているから、
シール部材自体の収縮力がねじ軸のねじ溝とシール部材
との嵌合すき間を小さくする力として作用する。したが
ってガータスプリングのような押圧部品を用いずにシー
ルすき間をゼロ以下にすることが可能で、ボールねじの
部品削減、コスト低減ができる。

【００６４】また、含有潤滑剤の消耗に伴いシール部材
が収縮するにつれて、シール部材の内径面が自動的にね
じ軸を締めつけるので、高いシール性が維持される。ま
た、嵌合すき間をゼロ以下にすることによって増大する
ねじ軸のねじ溝とシール部材の凸部との間の摩擦抵抗
を、シール部材から滲み出た潤滑剤によって小さくする
ことができるので、摩擦によるトルクの上昇及びシール
部材の発熱を抑制することができる。

【００６５】また、切割付きシール部材のように、潤滑
剤の滲み出しによる収縮で切割が開き、そのすき間から
塵埃がボールねじ内部に侵入するおそれもなく、長期間
にわたって良好なシール性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例の要部断面図である。

【図２】図１に示すもののシール部材の正面図である。

【図３】本発明の他の実施形態例の要部断面図である。

【図４】図３に示すもののシール部材の正面図である。

【図５】本発明の他の実施形態例の要部断面図である。

【図６】（ａ）は図４に示すもののシール部材の正面
図、（ｂ）は円管の斜視図である。

【図７】本発明の他の実施形態例の要部断面図である。

【図８】図７に示すもののシール部材の正面図である。

【図９】本発明の他の実施形態例のシール部材の正面図
である。

【図１０】本発明の他の実施形態例のシール部材の正面
図である。

【図１１】本発明の他の実施形態例の要部断面図であ
る。

【図１２】図１１に示すもののシール部材の正面図であ
る。

【図１３】本発明のシール部材の他の固定態様を説明す
る要部断面図である。

【図１４】本発明の他の実施形態例の要部断面図であ
る。

【図１５】図１４に示すもののシール部材の一部を切り
欠いて示す正面図である。

【図１６】本発明の他の実施形態例の半断面図である。

【図１７】図１６に示すもののシール部材の一部を切り
欠いて示す側面図である。

【図１８】本発明の他の実施形態例の半断面図である。

【図１９】従来のボールねじの一例を示す要部断面図で
ある。

【図２０】図１９に示すもののシール部材の正面図であ
る。

【図２１】従来のボールねじの他の例を示す要部断面図
である。

【図２２】図２１に示すもののシール部材の正面図であ
る。

【図２３】図２２の左側面図である。

【符号の説明】

１ ねじ軸 １ａ ねじ溝（ねじ軸の） ２ ボールねじナット ２ａ ねじ溝（ボールねじナットの） ３ ボール ４ 凹部（ナットの） ５ シール部材 ５ａ 突部 ６ シール取付けねじ ７ （補強部材嵌合用）溝 ８ 補強部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 史雄 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−47045（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−146753（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−213299（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−4952（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−47476（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−172811（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−172812（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−91253（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 19/00 - 37/16 F16H 49/00 F16C 29/00 - 29/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸
   と、該ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を内周面に有し
   て前記ねじ軸に多数のボールを介し螺合されるボールね
   じナットと、前記ねじ軸のねじ溝に嵌合する凸部を内周
   面に有するシール部材とを備え、前記ボールねじナット
   の端部外周面からねじ込まれたシール取付けねじにより
   前記シール部材を前記ボールねじナットの端面に形成さ
   れた環状の凹部内に固定して構成されるボールねじにお
   いて、 前記シール部材を潤滑剤含有ポリマから形成するととも
   に、前記シール部材の外周面に形成された複数の凹所に
   円筒状の補強部材を設け、これらの補強部材内に前記シ
   ール取付けねじの先端部を係合させて前記シール部材を
   前記凹部内に固定したことを特徴とするボールねじ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のボールねじにおいて、シ
   ール部材は周方向に連続したリング状で、その内周面の
   凸部が前記ねじ軸のねじ溝にゼロ以下の嵌合すきまで嵌
   合する特徴とするボールねじ。